航空发动机控制模型的构建方法与动态参数的预测方法与流程

本公开涉及航空发动机控制，尤其涉及航空发动机控制模型的构建方法与动态参数的预测方法。

背景技术：

1、航空发动机综合控制模型是实现各种先进控制技术的基础，综合控制模型可分为稳态模型和动态模型。

2、目前，航空发动机综合控制模型建模的方法有很多，从方法种类来分可以分为解析法、试验法等。解析法就是一种具有解析表达式的建模方法，根据航空发动机所遵循的气动热力规律，使用有关原理、定理和定律，用数学方法建立模型，但是，这类方法需要对航空发动机的运行机理进行深入研究，依赖有关的原理、定理和定律。试验法不必深入研究航空发动机的运行机理，只需拟定合理的试验以获取发动机大量信息，对发动机试验测试数据进行收集、归类、处理，获取发动机的特性，这是一种直接基于数据对神经网络模型进行训练的建模方法，但是，神经网络模型在训练过程中存在过拟合和毛刺等问题。不管是解析法，还是试验法，最终获得的航空发动机综合控制模型具有通用性差、动态反应慢、模型误差高等缺点，难以满足现代军用航空发动机精准性能预测的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开示例性实施例提供了一种航空发动机控制模型的构建方法与动态参数的预测方法，以解决相关技术中存在的问题。

2、本公开示例性实施例的第一方面，提供了一种航空发动机控制模型的构建方法，包括：

3、获取待构建控制模型的训练样本数据；所述待构建控制模型包括待构建稳态模型、待构建动态特征模型、待构建传递函数和待构建反归一化模型；

4、利用所述训练样本数据分别对所述待构建稳态模型、所述待构建动态特征模型和所述待构建反归一化模型进行训练，得到稳态模型、动态特征模型和反归一化模型；

5、利用所述稳态模型和所述动态特征模型对所述待构建传递函数进行构建，得到传递函数；

6、基于所述稳态模型、所述动态特征模型、所述反归一化模型和所述传递函数，构建航空发动机控制模型。

7、本公开示例性实施例的第二方面，提供了一种动态参数的预测方法，包括：

8、获取待输入的输入数据；

9、将所述输入数据输入至航空发动机控制模型，获得动态参数的动态变化曲线，所述航空发动机控制模型为本公开示例性实施例的航空发动机控制模型的构建方法构建。

10、本公开示例性实施例的第三方面，提供了一种航空发动机控制模型的构建装置，包括：

11、获取模块，用于获取待构建控制模型的训练样本数据；所述待构建控制模型包括待构建稳态模型、待构建动态特征模型、待构建传递函数和待构建反归一化模型；

12、训练模块，用于利用所述训练样本数据分别对所述待构建稳态模型、所述待构建动态特征模型和所述待构建反归一化模型进行训练，得到稳态模型、动态特征模型和反归一化模型；

13、第一构建模块，用于利用所述稳态模型和所述动态特征模型对所述待构建传递函数进行构建，得到传递函数；

14、第二构建模块，用于基于所述稳态模型、所述动态特征模型、所述反归一化模型和所述传递函数，构建航空发动机控制模型。

15、本公开示例性实施例的第四方面，提供了一种动态参数的预测装置，包括：

16、获取模块，用于获取待输入的输入数据；

17、预测模块，用于将所述输入数据输入至航空发动机控制模型，获得动态参数的动态变化曲线，所述航空发动机控制模型为本公开示例性实施例的航空发动机控制模型的构建装置构建。

18、本公开示例性实施例的第五方面，提供了一种电子设备，包括：

19、至少一个处理器；

20、用于存储至少一个处理器可执行指令的存储器；

21、其中，至少一个处理器用于执行指令，以实现上述方法的步骤。

22、本公开示例性实施例的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述方法的步骤。

23、本公开示例性实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过获取待构建控制模型的训练样本数据；待构建控制模型包括待构建稳态模型、待构建动态特征模型、待构建传递函数和待构建反归一化模型；利用训练样本数据分别对待构建稳态模型、待构建动态特征模型和待构建反归一化模型进行训练，得到稳态模型、动态特征模型和反归一化模型；利用稳态模型和动态特征模型对待构建传递函数进行构建，得到传递函数；基于稳态模型、动态特征模型、反归一化模型和传递函数，构建航空发动机控制模型，能够构建具有复杂度低、测试时间短、预测精度高、可拓展性强和通用性强等优点的航空发动机控制模型，该航空发动机控制模型能够满足现代军用航空发动机精准性能预测的需求。

技术特征：

1.一种航空发动机控制模型的构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述训练样本数据包括第一训练样本数据、第二训练样本数据和第三训练样本数据；所述利用所述训练样本数据分别对所述待构建稳态模型、所述待构建动态特征模型和所述待构建反归一化模型进行训练，得到稳态模型、动态特征模型和反归一化模型，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一训练样本数据训练所述待构建稳态模型，获得稳态模型，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二训练样本数据训练所述待构建动态特征模型，获得动态特征模型，包括：

5.根据权利要求2～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一训练样本数据、所述第二训练样本数据和所述第三训练样本数据均不相同；和/或，

6.一种动态参数的预测方法，其特征在于，包括：

7.一种控制模型的构建装置，其特征在于，包括：

8.一种动态参数的预测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1～6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结本公开涉及航空发动机控制模型的构建方法与动态参数的预测方法。该航空发动机控制模型的构建方法包括：获取待构建控制模型的训练样本数据；待构建控制模型包括待构建稳态模型、待构建动态特征模型、待构建传递函数和待构建反归一化模型；利用训练样本数据分别对待构建稳态模型、待构建动态特征模型和待构建反归一化模型进行训练，得到稳态模型、动态特征模型和反归一化模型；利用稳态模型和动态特征模型对待构建传递函数进行构建，得到传递函数；基于稳态模型、动态特征模型、反归一化模型和传递函数，构建航空发动机控制模型。该航空发动机控制模型具有复杂度低、预测精度高、可拓展性强和通用性强等优点。技术研发人员：陈前景,彭瑞轩,邵冬,陶晗,罗斌,贾志刚受保护的技术使用者：中国航空发动机研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/18